JP5892370B2

JP5892370B2 - 充電器及び電力供給システム

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Publication number: JP5892370B2
Application number: JP2012066851A
Authority: JP
Inventors: 浩之塙; 伸二渡部; 治久藤澤; 一彦船橋; 卓央荒館
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2016-03-23
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Description

本発明は、電池パックを充電する充電器と当該充電器を用いた電力供給システムとに関する。

一般に、電池パック用の充電器は、ニカド、ニッケル水素、またはリチウムイオン電池パックを充電する機能を有するが、充電機能以外の他の機能を備えてはいなかった。これに対し、電池パックが充電用に装着される電池実装部とは別にコネクタを設けた多機能充電器があり、コネクタに例えばコードレス工具を接続可能としているが、電池実装部は電池パックの充電専用として使われるのみであった。

特開２００６−１４９００６号公報

充電器は、電池パックの再充電に備えて、電池パックと共に持ち運ぶ場合が多い。しかしながら、電池パックを電動工具に装着しているときは、充電器を使用する必要が無いので、充電器の用途は非常に限られていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、様々な用途に有効活用できる充電器を提供しようとするものである。

本発明の請求項１記載の充電器は、電池パックと、電力供給に関係する電力供給関連信号を出力可能な電気機器とのいずれか一方が給電対象装置として接続されるように構成された接続部と、前記電池パック及び前記電気機器のいずれが前記給電対象装置であるかを判別する判別手段と、前記接続部に前記電池パックが接続されたときは、前記接続部を介して前記電池パックを充電し、前記接続部に前記電気機器が接続されたときは、前記電力供給関連信号に基づき前記接続部を介して前記電気機器に対する電力供給に関係する制御を行う制御部とを有することを特徴とする。

本発明の請求項２記載の充電器は、請求項１に記載の充電器であって、前記判別手段は、前記給電対象装置と通信可能であるか否かを判別し、通信可能である場合は、前記電気機器が前記接続部に接続されていると判別し、通信不能である場合は、前記電池パックが前記接続部に接続されていると判別することを特徴とする。

本発明の請求項３記載の充電器は、請求項２に記載の充電器であって、前記判別手段は、前記給電対象装置から装置情報を受信したときは通信可能と判別することを特徴とする。

本発明の請求項４記載の充電器は、請求項１から３のいずれか１に記載の充電器であって、前記電気機器に対して充電器情報を出力し、前記充電器情報に基づいて前記電気機器によって調整された電力供給関連信号を受け取ることを特徴とする。

本発明の請求項５記載の電力供給システムは、所定の機能を有すると共に電力供給に関係する電力供給関連信号を出力可能な電気機器と、電池パック及び前記電気機器に対して選択的に給電可能な充電器とを有し、前記充電器は、前記電気機器と前記電池パックとのいずれか一方が給電対象装置として接続されるように構成された接続部と、前記電池パック及び前記電気機器のいずれが前記給電対象装置であるかを判別する判別手段と、前記接続部に前記電池パックが接続されたときは、前記接続部を介して前記電池パックを充電し、前記接続部に前記電気機器が接続されたときは、前記電力供給関連信号に基づき、前記接続部を介して前記電気機器に対する電力供給に関係する制御を行う制御部とを有することを特徴とする。

本発明の請求項６記載の電力供給システムは、請求項５に記載の電力供給システムであって、前記判別手段は、前記給電対象装置と通信可能であるか否かを判別し、通信可能である場合は、前記電気機器が前記接続部に接続されていると判別し、通信不能である場合は、前記電池パックが前記接続部に接続されていると判別することを特徴とする。

本発明の請求項７記載の電力供給システムは、請求項６に記載の電力供給システムであって、前記判別手段は、前記給電対象装置から装置情報を受信したときは通信可能と判別することを特徴とする。

本発明の請求項８記載の電力供給システムは、請求項５から７のいずれか１に記載の電力供給システムであって、前記制御部は、前記電気機器に対して充電器情報を出力し、前記電気機器は、前記充電器情報に基づいて調整された電力供給関連信号を前記制御部に向けて出力することを特徴とする。

上記構成により、充電器は、接続部に接続された機器が電池パック又は電気機器のいずれであるかを判別する。接続部に電池パックが接続される場合、制御部は、接続部を介して電力を充電器から電池パックに向けて供給して、電池パックを充電する。一方、接続部に電気機器が接続されると、充電器の制御部は、電気機器から接続部を介して電力供給関連信号を受け取る。制御部は、受け取った電気供給関連信号に基づいて電気機器に対する電力供給に関する制御を行う。例えば、電気機器が、電力供給関連信号として、入力電圧及び入力電力に関する信号を出力し、さらに充電器からの給電開始を指示するときは、制御部は、受け取った電力供給関連信号に基づいた条件で充電器から電気機器への給電を開始する。そして、電気機器が、電力供給関連信号として、充電器からの電力供給の停止を指示する信号を充電器に向けて出力すると、制御部は、充電器から電気機器への電力供給を停止する。

本発明によれば、電池パックを充電する充電器の接続部に電気機器を接続できるように構成することによって、電池パックの充電のみならず、同一の接続部を経由して電気機器に対して電力を供給することができる。従って、充電器を電池パックの充電に使用していないときに、充電器からの給電を利用して電気機器を使用することができる。また、電池パック又は電気機器の接続部を共有できるので、充電器を小型にすることができる。さらに、電気機器への給電に必要な情報は、電気機器から電力供給関連信号として電気機器から入力されるので、充電器は、電気機器の仕様を検知する必要が無く、充電器の構成を簡単にすることができる。

本発明の実施の形態による充電器を示す外観図である。（１）は電池パックが装着された差込式充電器を、（２）は電池パックが装着されたスライド式充電器を示す。図１に示す充電器と電池パックとの接続を示すブロック図である。図１に示す充電器と電気機器との接続を示すブロック図である。電気機器から出力される電力供給関連信号と充電器による制御との関係を示す図である。充電器の一般的な動作を説明するフローチャートである。（１）は差込式充電器に装着された扇風機、（２）はスライド式充電器に装着された扇風機を示す図である。扇風機が装着されたときの充電器の動作を説明するフローチャートである。（１）は差込式充電器に装着された缶冷温器、（２）はスライド式充電器に装着された缶冷温器を示す図である。缶冷温器が装着されたときの充電器の動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。

図１に、電池パック１００を充電する充電器１０を示す。充電器１０は、内部に充電回路１２を有する本体１４と、本体１４（充電回路１２）を商用電源に接続するための電気コード１７と、電池パック１００又は電気機器３０を給電対象装置として内部の充電回路１２と電気的に接続させるための接続部１８とを有する。充電器は、接続部１８に対する電池パック１００の装着構造の違いから、図２（１）に示すように、電池パック１００を接続部１８に差し込んで装着させる差込式充電器と、図２（２）に示すように、電池パック１００を接続部１８に対してスライドさせて装着させるスライド式充電器との２つのタイプがある。

図３に、充電器１０の充電回路１２を示す。充電回路１２は、電力の入力側（図中左）から出力側（図中右）に向けて、順に、整流回路２０、スイッチング回路２１、変圧部２２、及び平滑回路２３が接続されている。さらに、制御部としての制御回路２４が、スイッチング回路２１に接続されている。また、商用電源から制御回路２４等の電源Ｖｃｃ（例えば５Ｖ）を生成する定電圧回路２８を備え、定電圧回路２８の出力は、制御回路２４、後述する電池パック識別部２６、温度検出部２７等の駆動電源となる。

整流回路２０は、電気コード１７を介して商用電源から交流電力が入力される。整流回路２０は、全波整流回路部と平滑用コンデンサからなり、交流電力を直流に平滑・整流する。

スイッチング回路２１は、スイッチング素子となる例えばＭＯＳＦＥＴと、スイッチング素子を制御するＰＷＭ制御ＩＣとからなる。変圧部２２は、高周波トランスからなり、その一次側はスイッチング回路２１のスイッチング素子と直列に接続されている。高周波トランスの二次側は平滑回路２３に接続されている。スイッチング回路２１のＰＷＭ制御ＩＣは、スイッチング素子の駆動パルス幅を変えて整流回路２０の出力電圧を調整するスイッチング電源ＩＣで構成される。

平滑回路２３は、高周波トランスの二次側に直列に接続された第１ダイオードと、並列に接続された第２ダイオードと、第１ダイオードと直列に接続されたチョークコイルと、第２ダイオードと並列に接続された平滑用コンデンサからなる整流平滑回路である。

制御回路２４は、充電回路１２の入力電圧及び出力電圧と、充電回路１２を流れる電流とを検出して、出力端子２５Ａ、２５Ｂから出力される出力電圧、出力電流など、出力電力を制御する。更に、制御回路２４は、平滑回路２３の出力電圧が所定値になるようにスイッチング回路２１のＰＷＭ制御ＩＣを制御する。出力端子２５Ａ、２５Ｂは、接続部１８に設けられて、接続部１８に接続された電池パック１００の対をなす充電用端子６、７にそれぞれ電気的に接続されるようになっている。

制御回路２４には、接続部１８に設けられた信号端子２５Ｃが直接接続されている。さらに、制御回路２４には、電池パック識別部２６と、温度検出部２７とがそれぞれ接続されている。電池パック識別部２６は、電池パック１００が接続された場合に、接続部１８に設けられた端子２５Ｄを介して入力される信号から、電池パック１００の情報（定格電圧、電池セルの総数及び接続形態、電池セルの種類等）を取得し、この情報を制御回路２４に向けて出力する。温度検出部２７は、電池パック１００が接続された場合に、接続部１８に設けられた端子２５Ｅを介して入力される信号から、電池パック１００の温度を検出し、検出温度を制御回路２４に向けて出力する。このように、制御回路２４は、電池パック１００の過電流や過電圧、過昇温を検出したり、さらに充電時間の計測を行うなど、電池パック１００の充電に必要な制御を行う。そして、制御回路２４は、電池パック１００の充電制御として、定電圧または定電流制御を行う。

また、制御回路２４は、判別手段として、接続部１８に、電池パック１００または電気機器３０のいずれが接続されたかを判別する。例えば、制御回路２４は、装着された装置との間で通信が可能であれば、すなわち、制御回路２４が、装置の装着完了時点から所定時間内に信号端子２５Ｃを介して装着された装置から装置情報を受信した場合は、接続部１８に接続された装置は電気機器３０であると判別する。この場合、制御回路２４は、電気機器３０から端子２５Ｃを介して通信により装置情報として電力供給関連信号を受け取っている。従って、制御回路２４は、電力供給関連信号に基づいて、充電回路１２からの出力のオン・オフ、出力電圧や出力電力を設定し、電気機器３０に対して電力を供給する。

一方、装置が接続部１８に装着されたにも拘わらず、装着完了時点から所定時間内に、制御回路２４が当該装置から装置情報を信号端子２５Ｃを介して受信しなければ、制御回路２４は、接続部１８に接続された装置は電池パック１００であると判別する。そして、制御回路２４は、電池パック１００の充電制御を行う。なお、電池パック１００側にも制御部を設け、制御部と制御回路２４との通信によって電池パック１００と判別することもできる。

なお、上記充電器１０に電気機器３０が接続された場合、端子２５Ｄと端子２５Ｅとには、装置側の端子が接続されないことになる。一般に、充電器では、端子２５Ｄと端子２５Ｅの各々に接続された装置からの出力信号が入力されなければ、接続不良と判別して充電器１０の動作を停止させている。しかし、本実施の形態では、装置との通信によって電気機器３０が接続されたことを制御回路２４が認識した場合には、充電器１０は接続された装置に対する制御を行う。例えば、制御回路２４が、装置側から装置情報を端子２５Ｃを介して受信した場合は、端子２５Ｄと端子２５Ｅの各々に信号入力が無くても、充電器１０はその動作を継続する。

電池パック１００は、図３に示すように、ニッケル水素電池セルやリチウムイオン電池セル、ニカドセルのいずれか１からなる単位セルを直列に接続した電池セル１０２と、充電路の両端に設けられた対をなす充電用正極端子１０６および負極端子１０７と、放電時には負極端子１０７と放電路を形成する放電用正極端子１０５とを有する。充電用正極端子１０６及び負極端子１０７は、それぞれ充電器１０の出力端子２５Ａ、２５Ｂと電気的に接続される。放電用正極端子１０５は、電池パック１００が電動工具に接続されたときに、電動工具の正極端子と接続され、負極端子１０７が電動工具の負極端子と接続されるようになっている。

さらに、電池パック１００は、電池セル１０２の保護回路１０３と、電池セル１０２を流れる電流を検出する電流検出抵抗１０１と、充電時に電池セル１０２が異常温度に達した場合に充電路を開放するサーマルプロテクタ１０４と、電池パック１００の定格電圧、単位セルの種類、総数及び接続形態等を示す情報をその種類に応じて異なる抵抗値として有する識別手段１１１と、電池セル１０２の近傍に配置され充電時の電池セル１０２の温度を検出する温度検出手段１１２とを有する。

識別抵抗１１１は抵抗からなり、識別端子１０９及び充電器１０の端子２５Ｄを介して充電器１０の電池パック識別部２６に接続される。このとき、定電圧回路２８の出力である基準電圧Ｖｃｃに接続された抵抗を有する電池パック識別部２６は、基準電圧Ｖｃｃを電池パック識別部26の抵抗と識別抵抗１１１とで分圧し、分圧電圧を充電器１０の制御回路２４に出力する。識別抵抗１１１によって、充電器１０は、電池パック１００の定格電圧、電池セルの種類、総数及び接続形態等を判別することができる。なお、単位セルがニッケル水素セルやリチウムイオンセルからなる場合、電池パック１００は識別抵抗１１１を有するが、単位セルがニカドセルからなる場合、電池パック１００は識別抵抗１１１を有さないようにしても良い。この場合、充電器１０は、端子２５Ｅからの入力信号はあるが端子２５Ｄからの入力信号がないために、接続された装置がニカドセルからなる電池パックと判別することができる。

温度検出手段１１２はサーミスタからなり、温度端子１１０及び充電器１０の端子２５Ｅを介して充電器１０の温度検出部２７に接続される。この場合、定電圧回路２８の出力である基準電圧Ｖｃｃに接続された抵抗を有する温度検出部２７は、基準電圧Ｖｃｃを電流検出抵抗１０１とサーミスタ１１２とで分圧し、分圧電圧を充電器１０の制御回路２４に出力する。サーミスタ１１２は、温度によってその抵抗値が変化するため、分圧電圧も変化することになり、サーミスタ１１２によって、充電器１０は、電池パック１００の温度を検出することができる。

本実施の形態では、電池セル１０２は、単位セルあたり３．６Ｖのリチウムイオン電池であり、電池パック１００としては定格１４．４Ｖとなる。保護回路１０３は、各単位セルのセル電圧及び電流検出抵抗１０１に流れる電流をモニタし、単位セルの電圧が第１所定値以上（例えば４．２Ｖ）となる過充電状態若しくは第２所定値以下（例えば２．０Ｖ）となる過放電状態、又は単位セルの電流が第３所定値以上（例えば２５Ａ）となる過電流状態を検出すると、端子８から充電器１０に向けて異常信号を出力する。

電気機器３０は、例えば缶冷温器、扇風機、蚊取り器、ライトやラジオなどの小型の電気機器からなる。電気機器３０は、図４に示すように、充電器１０の接続部１８に接続可能であり、充電器１０の出力端子２５Ａ，２５Ｂと接続可能な入力端子３１Ａ，３１Ｂと、充電器の端子２５Ｃに接続可能な信号端子３５Ｃとを有する。電気機器３０は、入力端子３１Ａ，３１Ｂを介して供給される電力によって動作可能であり、さらに、制御回路３２と、電気機器３０の動作をオン・オフするスイッチ３３とを有する。制御回路３２は、図示せぬ記憶部を有し、電気機器３０の動作に必要な電圧、電流、温度、動作時間、制御プログラムを電力供給関連信号として記憶部に記憶している。

電気機器３０は、充電器１０に装着されると、制御回路３２が、図５に示すように、電気機器３０の動作に必要な電圧、電流、温度、動作時間、制御プログラムを、信号端子３５Ｃを介して充電器１０に向けて出力する。なお、制御プログラムとは、電気機器３０の動作を制御するために使用されるプログラムを指す。また、電子機器３０は、その機能に関連する動作条件を変更するための操作パネル（図示せぬ）を有して、電圧、電流、温度、動作時間、又は制御プログラムを変更することができる。

次に、充電器１０の動作について、図６を参照して説明する。

まず、充電器１０の接続部１８に電池パック１００及び電気機器３０のいずれか一方が装着される（ステップＳ１）。次に、ステップＳ２にて、充電器１０の制御回路２４は、接続部１８に装着された装置（以下、装着装置と称す）と通信可能か否かを判別する。ステップＳ２において、充電器１０が接続部１８の装着装置と通信可能であれば（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御回路２４は、当該装着装置は電気機器３０と判別する。一方、装着装置と通信が不可能であれば(ステップＳ２：ＮＯ）、制御回路２４は、当該装着装置は電池パック１００と判別する。

装着装置との通信ができない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、充電器１０は、電池パック１００の充電制御を開始する。最初に、ステップＳ３に進み、制御回路２４は、電池パック１００の識別抵抗１１１が識別可能であるか否かを判別する。識別抵抗１１１が識別できれば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４に進み、電池パック１００の種類が、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池のいずれであるかを判別する。

一方、ステップＳ３にて、電池パック１００の識別抵抗１１１が識別できない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ８に進み、電池パック１００の電池電圧を検出する。電池電圧が検出された場合、すなわち電圧が０ボルトでなければ（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９にて、電池パック１００の種類はニカド電池パックであると判別する。

ステップＳ８において、電池パック１００の電池電圧が検出できない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ１０において、電池パック１００に少電流を流して充電を試み、電池パック１００の電池電圧に上昇がみられるか否かを確認する（ステップＳ１１）。電池電圧が上昇すれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、電池パック１００は、ニカド電池パックであると判別する（ステップＳ９）。これに対し、電池パック１００に少電流を流したにも拘わらず電池電圧が上昇しない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、電池パック１００の種類が認識不可能、又は電池パック１００が故障していると判別し（ステップＳ１２）、電池パック１００の充電を終了する（ステップＳ１３）。

電池パック１００の種類が判明した場合、ステップＳ５にて、種類に応じて電池パック１００の充電を開始する。電池パック１００の充電は、ニカド電池パック、ニッケル水素電池パックに対しては周知の定電流充電が行われ、リチウムイオン電池パックに対しては定電流−定電圧充電が行われる。充電が開始されると、ステップＳ６にて、電池パック１００が満充電になったか否か、充電開始から所定時間を経過したか否か、又は電池パック１００に異常事態が発生したか否かが判断される。電池パック１００が満充電されたり、充電開始から所定時間が経過したり、又は異常事態が発生した場合（ステップＳ６：ＹＳＥ）、充電器１０は、電池パック１００の充電を終了する（ステップＳ７）。

なお、電池パック１００の満充電判断は、周知のように、−ΔＶ検出（ニカド電池パック、ニッケル水素電池パック）や充電電流が所定値以下に低下した場合（リチウムイオン電池パック）に満充電と判断する。また、充電中に、制御回路２４は、図示しない周知の電池電圧検出手段、充電電流検出手段、電池温度検出手段等により電池パック１００の充電状態（電池状態）を常に監視しており、満充電検出や充電異常等を判断する。

一方、ステップＳ２にて、装着装置と通信できた場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、すなわち、装着完了から所定時間内に、充電器１０の制御回路２４に、装着装置から装置情報の入力が認められたため、制御回路２４は、装着装置は電気機器３０であると判断する。この場合、電気機器３０から入力された装置情報は、電気機器３０の制御回路３２からの電力供給関連信号を含む。電力供給関連信号は、例えば、電圧（制御値及び異常値）、電流（制御値及び異常値）、温度（制御値及び異常値）、動作時間（制御値及びタイムアウト値）である。ステップＳ２０において、充電器１０の制御回路２４は、電気機器３０と充電器１０で相互に通信を行い、電気機器３０から受け取った電力供給関連信号に基づいて充電回路１２を制御する。

また、充電器１０が、電気機器３０に対して充電器情報、例えば最大出力電流、最大出力電圧を出力した後に、電気機器３０が、その充電器情報に応じて変更された電力供給関連信号を充電器１０に対して出力しても良い。この場合、電気機器３０は、充電器１０の性能を最大限に利用することができる。なお、充電器１０の制御回路２４にも記憶部が内蔵されており、記憶部には、充電器情報が記憶されている。

次に、ステップＳ２１にて、電気機器３０のスイッチ３３がオンにされると、充電器１０から電気機器３０に対して、電力供給関連信号に応じた電力供給が開始される（ステップＳ２２）。次に、電気機器３０のスイッチ３３のオフ、又は、電気機器３０に電圧、電流、或いは温度の異常、又は給電開始からの所定の時間の経過の少なくとも１つが発生した、と判断された場合は（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、充電器１０は電気機器３０への電力供給を停止する（ステップＳ２４）。

一方、電気機器３０のスイッチ３３のオフ、又は電気機器３０の電圧、電流、或いは温度の異常の発生、又は給電開始から所定の時間の経過のいずれも生じない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、電気機器３０の動作条件に変更があれば（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、変更された動作条件に対応する入力電圧値、電流値、温度、又は時間などの制御値を変更し（ステップＳ２６）、電気機器３０の稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ２３）。一方、電気機器３０の動作条件に変更がない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、現状の動作条件で充電器１０から電気機器３０への給電を継続し（ステップＳ２７）、電気機器３０の稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ２３）。

上述のように、充電器１０の電池パック１００が接続される接続部１８に、電気機器３０を接続できるように構成することによって、充電器１０が電池パック１００を充電しないときに、充電器１０の電力を電気機器３０に供給して電気機器３０を動作させることができる。

また、接続部１８は、選択的に電池パック１００または電気機器３０と機械的に接続でき且つ内部の充電回路１２と電気的に接続可能に構成されているので、充電器１０は、多機能ながらも接続部１８を単一にでき、小型に構成できる。

さらに、電気機器３０への電力供給に必要な情報は、電力供給関連信号として、電気機器３０が充電器１０に対して提供する。従って、電力供給信号として、電気機器３０の入力電圧、入力電流、温度情報、動作時間、或いは制御プログラムと様々な信号を充電器に送ることができるので、充電器１０は、接続された電気機器３０に応じた電力供給を行うことができる。

また、充電器１０は、外部への電力供給に必要な情報を自ら検出する必要がないので、情報検出に関するユニットを内部に有する必要がない。従って、充電器１０の部品総数を減らして安価に製造することができる。

次に、電気機器３０として扇風機３０ａを充電器１０に接続した場合の充電器１０の動作について図７及び図８を参照して説明する。扇風機３０ａは、図７（１）に示すように、差込式充電器１０に接続可能とする扇風機３０ａと、図７（２）に示すように、スライド式充電器１０に接続可能とする扇風機３０ａとがある。しかし、いずれのタイプの扇風機であっても、接続部１８との構造が異なるのみであり、動作は同じである。

まず、充電器１０の接続部１８に扇風機３０ａが装着される（ステップＳ１０１）。次に、ステップＳ１０２にて、充電器１０の制御回路２４は、扇風機３０ａと通信可能か否かを判別する。すなわち、扇風機３０ａの接続部１８への装着完了から所定時間内に、充電器１０の制御回路２４に、扇風機から装置情報として機器信号の入力があると、扇風機３０ａと通信可能であるので、制御回路２４は、扇風機３０ａが装着されたことを認識し（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に進む。一方、扇風機３０ａと通信が不可能であれば(ステップＳ１０２：ＮＯ）、扇風機３０ａが故障しているか、あるいは誤って電池パックが装着された可能性があるので、図６に示す充電プロセスに進む。

扇風機３０ａから入力された機器信号は、扇風機３０ａの制御回路３２からの電力供給関連信号を含む。電力供給関連信号は、例えば、定電圧制御値、電流異常値（過電流値）、温度異常値（オーバーヒート発生等）、連続運転時間（タイムアウト値）である。ステップＳ１２０にて、充電器１０の制御回路２４は、扇風機３０ａと相互に通信を行い、扇風機３０ａから受け取った電力供給関連信号に基づいて充電回路１２を制御する。また、充電器１０が、扇風機３０ａに対して、充電器情報、例えば最大出力電流、最大出力電圧を出力した後に、扇風機３０ａは、その充電器情報に応じて変更された電力供給関連信号を充電器１０に対して出力しても良い。この場合、扇風機３０ａは、充電器１０の性能を最大限に利用することができる。

次に、ステップＳ１２１にて、扇風機３０ａのスイッチ３３がオンにされると、充電器１０から扇風機３０ａに対して、電力供給関連信号に応じた電力供給が開始される（ステップＳ１２２）。この場合、制御回路２４は、扇風機３０ａに対して定電圧制御を行う。次に、扇風機３０ａのスイッチ３３のオフ、又は、扇風機３０ａに電圧、電流、或いは温度の異常、又は給電開始からの所定の時間の経過の少なくとも１つが発生した、と判断された場合は（ステップＳ１２３：ＹＥＳ）、充電器１０は扇風機３０ａへの電力供給を停止する（ステップＳ１２４）。

一方、扇風機３０ａのスイッチ３３のオフ、又は扇風機３０ａの電圧、電流、或いは温度の異常の発生、又は給電開始から所定の時間の経過のいずれも生じない場合（ステップＳ１２３：ＮＯ）、例えば発生させる風量や運転時間など、扇風機３０ａの動作条件に変更があれば（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、出力電圧を変更したり、又は運転時間を変更するなどの定電圧制御の制御値を変更し（ステップＳ１２６）、扇風機３０ａの稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ１２３）。一方、扇風機３０ａの動作条件に変更がない場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、現状の動作条件で充電器１０から扇風機３０ａへの給電を継続し、扇風機３０ａの稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ１２３）。

次に、電気機器３０として缶冷温器３０ｂを充電器１０に接続した場合の充電器１０の動作について図９及び図１０を参照して説明する。缶冷温器３０ｂは、ペルチェ素子を用いて缶飲料の保温又は冷却を行う装置である。図９（１）に示すように、差込式充電器１０に接続可能とする缶冷温器３０ｂと、図９（２）に示すように、スライド式充電器１０に接続可能とする缶冷温器３０ｂとがある。しかし、いずれのタイプの缶冷温器であっても、充電器１０の接続部１８との接続構造が異なるのみであり、動作は同じである。

まず、充電器１０の接続部１８に缶冷温器３０ｂが装着される（ステップＳ２０１）。次に、ステップＳ２０２にて、充電器１０の制御回路２４は、缶冷温器３０ｂと通信可能か否かを判別する。すなわち、缶冷温器３０ｂの接続部１８への装着完了から所定時間内に、充電器１０の制御回路２４に、缶冷温器３０ｂから機器信号の入力があると、缶冷温器３０ｂと通信可能であるとして、制御回路２４は、缶冷温器３０ｂが装着されたことを認識し（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０に進む。一方、缶冷温器３０ｂと通信が不可能であれば(ステップＳ２０２：ＮＯ）、缶冷温器３０ｂが故障しているか、あるいは誤って電池パックが装着された可能性があるので、図６に示す充電プロセスに進む。

缶冷温器３０ｂから入力された機器信号は、缶冷温器３０ｂの制御回路３２からの電力供給関連信号を含む。電力供給関連信号は、例えば、温度制御値、電流異常値（過電流値）、温度異常値（オーバーヒート発生等）、連続運転時間（タイムアウト値）である。ステップＳ２２０にて、充電器１０の制御回路２４は、缶冷温器３０ｂと相互に通信を行い、缶冷温器３０ｂから受け取った電力供給関連信号に基づいて充電回路１２を制御する。また、充電器１０が、缶冷温器３０ｂに対して、充電器情報、例えば最大出力電流、最大出力電圧を出力した後に、缶冷温器３０ｂが、その充電器情報に応じて変更された電力供給関連信号を充電器１０に対して出力しても良い。この場合、缶冷温器３０ｂは、充電器１０の性能を最大限に利用することができる。

次に、ステップＳ２２１にて、缶冷温器３０ｂのスイッチ３３がオンにされると、充電器１０から缶冷温器３０ｂに対して、電力供給関連信号に応じた電力供給が開始される（ステップＳ２２２）。この場合、缶冷温器３０ｂは、充電器１０からの給電により、温度制御値に応じて缶を保温したり冷却したりする。次に、缶冷温器３０ｂのスイッチ３３のオフ、又は、缶冷温器３０ｂに電圧、電流、或いは温度の異常、又は給電開始からの所定の時間の経過の少なくとも１つが発生した、と判断された場合は（ステップＳ２２３：ＹＥＳ）、充電器１０は缶冷温器３０ｂへの電力供給を停止する（ステップＳ２２４）。

一方、缶冷温器３０ｂのスイッチ３３のオフ、又は缶冷温器３０ｂの電圧、電流、或いは温度の異常の発生、又は給電開始から所定の時間の経過のいずれも生じない場合（ステップＳ２２３：ＮＯ）、例えば設定温度や運転時間など、缶冷温器３０ｂの動作条件に変更があれば（ステップＳ２２５：ＹＥＳ）、出力電流を変更したり、又は運転時間を変更し（ステップＳ２２６）、缶冷温器３０ｂの稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ２２３）。一方、缶冷温器３０ｂの動作条件に変更がなくても（ステップＳ２２５：ＮＯ）、缶冷温器３０ｂの検出された温度が設定温度と異なれば（ステップＳ２２７：ＮＯ）、フィードバック制御を行って缶冷温器３０ｂの検出温度が設定温度になるように制御し（ステップＳ２２８）、缶冷温器３０ｂの稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ２２３）。一方、缶冷温器３０ｂの検出温度が設定温度であれば（ステップＳ２２７：ＹＥＳ）、缶冷温器３０ｂの稼働状態のモニタを継続する（ステップＳ２２３）。

上述のように、扇風機３０ａや缶冷温器３０ｂを充電器１０に接続し、充電器１０からの給電が可能となるので、電池パック１００の充電を行わないときの充電器１０の用途の多角化を図ることができる。

なお、充電器１０で給電可能な電気機器としては、上記実施の形態に限定されず、接続部１８に電気的に接続可能な適宜の電気機器を対象とする。

尚、本発明の充電器は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明は、電池パックの充電のみならず、缶冷温器、扇風機、蚊取り器、ライトやラジオなどの小型の電気機器に電力供給を行い得る、いわゆる多機能充電器に適用可能である。

１０充電器
１８接続部
２４制御部
３０電気機器
１００電池パック

Claims

電池パックと、電力供給に関係する電力供給関連信号を出力可能な電気機器とのいずれか一方が給電対象装置として接続されるように構成された接続部と、
前記電池パック及び前記電気機器のいずれが前記給電対象装置であるかを判別する判別手段と、
前記接続部に前記電池パックが接続されたときは、前記接続部を介して前記電池パックを充電し、前記接続部に前記電気機器が接続されたときは、前記電力供給関連信号に基づき前記接続部を介して前記電気機器に対する電力供給に関係する制御を行う制御部と
を有し、
前記判別手段は、前記給電対象装置と通信可能であるか否かを判別し、通信可能である場合は、前記電気機器が前記接続部に接続されていると判別することを特徴とする充電器。
前記判別手段は、前記給電対象装置と通信不能である場合は、前記電池パックが前記接続部に接続されていると判別することを特徴とする請求項１記載の充電器。
前記判別手段は、前記給電対象装置から装置情報を受信したときは通信可能と判別することを特徴とする請求項２記載の充電器。
電池パックと、電力供給に関係する電力供給関連信号を出力可能な電気機器とのいずれか一方が給電対象装置として接続されるように構成された接続部と、
前記電池パック及び前記電気機器のいずれが前記給電対象装置であるかを判別する判別手段と、
前記接続部に前記電池パックが接続されたときは、前記接続部を介して前記電池パックを充電し、前記接続部に前記電気機器が接続されたときは、前記電力供給関連信号に基づき前記接続部を介して前記電気機器に対する電力供給に関係する制御を行う制御部と
を有し、
前記制御部は、前記電気機器に対して充電器情報を出力し、前記充電器情報に基づいて前記電気機器によって調整された電力供給関連信号を受け取ることを特徴とする充電器。
所定の機能を有すると共に電力供給に関係する電力供給関連信号を出力可能な電気機器と、
電池パック及び前記電気機器に対して選択的に給電可能な充電器と
を有し、
前記充電器は、
前記電気機器と前記電池パックとのいずれか一方が給電対象装置として接続されるように構成された接続部と、
前記電池パック及び前記電気機器のいずれが前記給電対象装置であるかを判別する判別手段と、
前記接続部に前記電池パックが接続されたときは、前記接続部を介して前記電池パックを充電し、前記接続部に前記電気機器が接続されたときは、前記電力供給関連信号に基づき、前記接続部を介して前記電気機器に対する電力供給に関係する制御を行う制御部と
を有し、
前記判別手段は、前記給電対象装置と通信可能であるか否かを判別し、通信可能である場合は、前記電気機器が前記接続部に接続されていると判別することを特徴とする電力供給システム。
前記判別手段は、前記給電対象装置と通信不能である場合は、前記電池パックが前記接続部に接続されていると判別することを特徴とする請求項５記載の電力供給システム。
前記判別手段は、前記給電対象装置からの装置情報を受信したときは通信可能と判別することを特徴とする請求項６記載の電力供給システム。
所定の機能を有すると共に電力供給に関係する電力供給関連信号を出力可能な電気機器と、
電池パック及び前記電気機器に対して選択的に給電可能な充電器と
を有し、
前記充電器は、
前記電気機器と前記電池パックとのいずれか一方が給電対象装置として接続されるように構成された接続部と、
前記電池パック及び前記電気機器のいずれが前記給電対象装置であるかを判別する判別手段と、
前記接続部に前記電池パックが接続されたときは、前記接続部を介して前記電池パックを充電し、前記接続部に前記電気機器が接続されたときは、前記電力供給関連信号に基づき、前記接続部を介して前記電気機器に対する電力供給に関係する制御を行う制御部と
を有し、
前記制御部は、前記電気機器に対して充電器情報を出力し、
前記電気機器は、前記充電器情報に基づいて調整された電力供給関連信号を前記制御部に向けて出力することを特徴とする電力供給システム。